Tilbake til søkeresultatene

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

Physiological basis of insect community responses to climate change

Alternativ tittel: Fysiologisk grunnlag for insektsamfunnets reaksjoner på klimaendringer

Tildelt: kr 12,0 mill.

Jordens klima endrer seg raskt, med varmere temperaturer og endringer i nedbørsmønstre. Å forutsi biologiske og økologiske effekter av disse endringene er en stor vitenskapelig utfordring. Hittil har mesteparten av forskningen fokusert på å forstå hvordan varmere temperaturer påvirker dyre- og planteliv. Vi vet derimot lite om de kombinerte virkningene av stigende temperaturer og endringer i nedbør. Insekter er spesielt sårbare for det kombinerte stresset ved høyere temperaturer og tørrere forhold, men lite er kjent om sårbarheten til insektarter i forhold til deres naturlige klima. Insektene våre bidrar med mange viktige økosystemtjenester, som pollinering av både ville og dyrkete planter. Samtidig tyder forskningen på at insektpopulasjonene synker rundt om i verden. Dette forskningsprosjektet vil sammenligne den fysiologiske toleransen til insektarter fra ulike klimatyper (Nord-Norge, Midt-Norge, Sentral-Frankrike og Sør-Spania) for å bedre forstå fremtidige svar. Konkret vil prosjektet måle hvordan temperatur påvirker stoffskifte og vanntap å forstå hvordan sårbarheten for oppvarming og uttørking varierer geografisk og mellom ulike arter. Disse fysiologiske responsene kan påvirkes av mikroorganismene som lever i og på overflaten av insekter. For å analysere slike effekter vil vi bruke moderne DNA-teknikk (metabarcoding) til å identifisere insektarter og deres mikroorganismer. Resultatene vil bli kombinert med klimaprognoser for å utvikle modeller som kan forutsi hvilke arter som vil påvirkes mest av klimaendringene. Et sentralt mål med prosjektet er å kunne forutsi hvordan framtidens klimaendringer vil påvirke insektslag som er viktige i landbruk og naturlige økosystemer. På denne måten kan prosjektet bidra til livskraftige økosystemer, bærekraftig landbruk og matsikkerhet i fremtiden.

Terrestrial insects are in decline and there is increasing evidence we are facing an insect biodiversity crisis that threatens agriculture by altering ecosystem services such as pollination. At the same time, other insect species are thriving and expanding their distributions and becoming pest species. Climate change has been implicated to explain these patterns, but the causal mechanisms remain largely unknown. We propose that past research has not considered a fundamental physiological challenge insects face. Because warmer temperatures increase metabolic rate and water loss rates, their small sizes make insects particularly vulnerable to both desiccation and higher energy demands. Yet, no study to date has attempted to quantify these physiological responses to determine vulnerability to changes in temperature and precipitation. We propose an ambitious interdisciplinary collaboration to fill this gap in knowledge and advance the field by: 1) quantifying the thermal sensitivity of metabolism and water loss in insect communities from different climates (Finnmark, Trøndelag, central France, and southern Spain). We will sample across different taxonomic and functional (pollinators, herbivores, predators, decomposers) groups and quantify the temperature and humidity of the microclimates they occupy. 2) using DNA metabarcoding to identify patterns of relatedness between populations and species to facilitate comparative analyses. We will also describe the symbiome of coevolving organisms that use insects as hosts and are known to alter host physiology. 3) developing a new class of eco-physiological models and evolutionary theory that incorporate the dual challenge posed by temperature and water loss to predict vulnerability, performance, species distribution, and adaptive evolution. We argue this research will have transformative impacts across fields of study and on our ability to better understand and predict insect responses to environmental change.

Budsjettformål:

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol